JP2518775Y2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2518775Y2 JP2518775Y2 JP1989040167U JP4016789U JP2518775Y2 JP 2518775 Y2 JP2518775 Y2 JP 2518775Y2 JP 1989040167 U JP1989040167 U JP 1989040167U JP 4016789 U JP4016789 U JP 4016789U JP 2518775 Y2 JP2518775 Y2 JP 2518775Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- package
- heat
- semiconductor device
- module
- resin
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パワーハイブリッドICなどを対象とした大
出力の半導体装置の構造に関する。
出力の半導体装置の構造に関する。
頭記したハイブリッドICの半導体装置は、モジュール
をパッケージ内に組み込んで構成されている。また、パ
ッケージにはモジュールを外部環境から保護する外装機
能の他に、モジュールの発生熱を外方へ放熱させるため
に高い放熱機能が要求される。特にパワーハイブリッド
ICなどの大出力の半導体装置では、パッケージの放熱性
を高めることが信頼性向上を図る上で重要な課題となっ
ている。
をパッケージ内に組み込んで構成されている。また、パ
ッケージにはモジュールを外部環境から保護する外装機
能の他に、モジュールの発生熱を外方へ放熱させるため
に高い放熱機能が要求される。特にパワーハイブリッド
ICなどの大出力の半導体装置では、パッケージの放熱性
を高めることが信頼性向上を図る上で重要な課題となっ
ている。
次に、パッケージの放熱性を考慮した従来における半
導体装置の構造例を第６図，第７図に示す。図におい
て、１は回路素子２を基板３に実装して組立てたモジュ
ール、４はモジュール１の外部接続リード、５はモジュ
ール１を組み込んだ外装ケースとしてのパッケージであ
る。
導体装置の構造例を第６図，第７図に示す。図におい
て、１は回路素子２を基板３に実装して組立てたモジュ
ール、４はモジュール１の外部接続リード、５はモジュ
ール１を組み込んだ外装ケースとしてのパッケージであ
る。
ここで、第６図の例は、パッケージ５がヒートシンク
を兼ねた金属製の底板６と樹脂製の周枠７と蓋８とを組
合せたケースとしてなり、かつモジュール１の基板３が
底板６に密着して装荷されており、さらに底板６の外壁
面上には放熱フィン6aが膨出形成されている。
を兼ねた金属製の底板６と樹脂製の周枠７と蓋８とを組
合せたケースとしてなり、かつモジュール１の基板３が
底板６に密着して装荷されており、さらに底板６の外壁
面上には放熱フィン6aが膨出形成されている。
一方、第７図の例は、モジュール１を収容した金属性
ケースとしてのパッケージ５の内部に熱伝導性の高いシ
リコーンなどの樹脂９をポッティングしてモジュール１
を封止するとともに、その放熱性を高めるようにしたも
のである。
ケースとしてのパッケージ５の内部に熱伝導性の高いシ
リコーンなどの樹脂９をポッティングしてモジュール１
を封止するとともに、その放熱性を高めるようにしたも
のである。
ところで、昨今ではパワーハイブリッドICなど、半導
体装置の大出力化がますます進んでおり、このために前
記した従来構造では放熱性の面で十分な対応が困難とな
っている。つまり、第６図のヒートシンクを兼ねた金属
製の底板での放熱は、一方向のみの底板を介してだけの
放熱であり、第７図は熱伝導性の高い樹脂を介しての放
熱であり、共に小さな半導体装置で発熱の少ないものに
はよいが、半導体装置が大型であると放熱性が不十分で
ある。
体装置の大出力化がますます進んでおり、このために前
記した従来構造では放熱性の面で十分な対応が困難とな
っている。つまり、第６図のヒートシンクを兼ねた金属
製の底板での放熱は、一方向のみの底板を介してだけの
放熱であり、第７図は熱伝導性の高い樹脂を介しての放
熱であり、共に小さな半導体装置で発熱の少ないものに
はよいが、半導体装置が大型であると放熱性が不十分で
ある。
本考案は上記の点にかんがみなされたものであり、従
来構造を改良することにより、より高い放熱性が得られ
るようにした半導体装置、特にそのパッケージ構造を提
供することを目的とする。
来構造を改良することにより、より高い放熱性が得られ
るようにした半導体装置、特にそのパッケージ構造を提
供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本考案による半導体装置
は、モジュールを組み込んだパッケージ内に熱伝導性の
高い樹脂を充填するとともに、パッケージに対してその
壁面より内外に突出する吸熱フィン，放熱フィンを設け
て構成したものである。
は、モジュールを組み込んだパッケージ内に熱伝導性の
高い樹脂を充填するとともに、パッケージに対してその
壁面より内外に突出する吸熱フィン，放熱フィンを設け
て構成したものである。
上記の構成で、吸熱，放熱フィンは、パッケージが例
えばアルミダイキャスト品のような金属製ケースであれ
ばケースと一体に成形され、またパッケージが熱伝導性
の低い樹脂成形品である場合には、金属製のフィンが樹
脂製のケース壁を貫通して壁面の内外に突き出すように
インサートして装備される。また、パッケージ内に充填
される熱伝導性の高い樹脂としては、例えば熱伝導率を
２〜５×10-3cal/cm.sec.℃程度まで高めた放熱用ポッ
ティング材としてのシリコーン（トーレ・シリコーン
（株）製品）などが採用される。
えばアルミダイキャスト品のような金属製ケースであれ
ばケースと一体に成形され、またパッケージが熱伝導性
の低い樹脂成形品である場合には、金属製のフィンが樹
脂製のケース壁を貫通して壁面の内外に突き出すように
インサートして装備される。また、パッケージ内に充填
される熱伝導性の高い樹脂としては、例えば熱伝導率を
２〜５×10-3cal/cm.sec.℃程度まで高めた放熱用ポッ
ティング材としてのシリコーン（トーレ・シリコーン
（株）製品）などが採用される。
かかる構成で、パッケージ内に突出する吸熱フィンは
パッケージ内に充填した樹脂に接して熱を取り込む伝熱
体として働き、パッケージより外方に突出する放熱フィ
ンは従来と同様にパッケージ自身の放熱性を高めるよう
に働く。したがってモジュールの発熱はその基板より直
接パッケージに伝熱する他、その周域より充填樹脂を介
して吸熱フィンに伝熱してパッケージ外方の放熱フィン
に達し、ここから周囲に放散される。つまり、充填樹脂
とパッケージの吸熱フィンとの組合せ効果により半導体
装置の放熱特性が大幅に高まる。なお、実施に際しては
吸熱フィンの伝熱面積をできるだけ大きくし、かつ発熱
源であるモジュールに近づけるよう構成するのが望まし
い。
パッケージ内に充填した樹脂に接して熱を取り込む伝熱
体として働き、パッケージより外方に突出する放熱フィ
ンは従来と同様にパッケージ自身の放熱性を高めるよう
に働く。したがってモジュールの発熱はその基板より直
接パッケージに伝熱する他、その周域より充填樹脂を介
して吸熱フィンに伝熱してパッケージ外方の放熱フィン
に達し、ここから周囲に放散される。つまり、充填樹脂
とパッケージの吸熱フィンとの組合せ効果により半導体
装置の放熱特性が大幅に高まる。なお、実施に際しては
吸熱フィンの伝熱面積をできるだけ大きくし、かつ発熱
源であるモジュールに近づけるよう構成するのが望まし
い。
第１図ないし第５図は本考案実施例の構造図であり、
第６図，第７図に対応する同一部材には同じ符号が付し
てある。
第６図，第７図に対応する同一部材には同じ符号が付し
てある。
まず、第１図は第６図に対応する実施例であって、モ
ジュール１を組み込んだパッケージ５の内部には熱伝導
率が２×10-3〜５×10-3cal/cm.sec.℃のシリコーン樹
脂９が充填され、さらに金属製のパッケージ底板６に対
しては、外壁面側に形成した放熱フィン6aに加えて、さ
らに内壁面よりパッケージ内に向けて突出する複数条の
リブ状吸熱フィン6bが一体に形成されている。この吸熱
フィン6bはパッケージ内に充填した樹脂９の層内に突出
しており、モジュール１の周面から樹脂９に放散した熱
を取り込んで外方の放熱フィン6aに伝熱させる。
ジュール１を組み込んだパッケージ５の内部には熱伝導
率が２×10-3〜５×10-3cal/cm.sec.℃のシリコーン樹
脂９が充填され、さらに金属製のパッケージ底板６に対
しては、外壁面側に形成した放熱フィン6aに加えて、さ
らに内壁面よりパッケージ内に向けて突出する複数条の
リブ状吸熱フィン6bが一体に形成されている。この吸熱
フィン6bはパッケージ内に充填した樹脂９の層内に突出
しており、モジュール１の周面から樹脂９に放散した熱
を取り込んで外方の放熱フィン6aに伝熱させる。
かかる構成により、モジュール１の発生熱は、基板２
を通じてパッケージ５の底板６に伝熱する他、モジュー
ル１の周面より樹脂9,吸熱フィン6bを経て底板６に至る
伝熱経路を通じて伝熱され、放熱フィン6aより周囲に熱
放散される。これにより半導体装置全体としての放熱性
が高まる。
を通じてパッケージ５の底板６に伝熱する他、モジュー
ル１の周面より樹脂9,吸熱フィン6bを経て底板６に至る
伝熱経路を通じて伝熱され、放熱フィン6aより周囲に熱
放散される。これにより半導体装置全体としての放熱性
が高まる。
第２図，第３図に示す実施例は、樹脂製のパッケージ
周枠７に対して符号10で示す金属製のフィンを埋設した
ものである。このフィン10は一枚のフィンに放熱フィン
10a,吸熱フィン10b,および連結部10cを形成し、連結部1
0cが周枠７を貫通するようにインサートして一体モール
ドされている。さらに第４図の実施例は、パッケージの
蓋８に対し、第２図，第３図の実施例と同様にフィン10
を設けたものであり、いずれの実施例でもパッケージの
内方に突出した吸熱フィン10bがパッケージ内に充填し
た樹脂（第１図参照）と接している。これにより第１図
の実施例と同等な放熱効果が得られる。なお、第４図の
応用例としてフィン10をモジュールの外部接続リードと
兼用させることも可能である。
周枠７に対して符号10で示す金属製のフィンを埋設した
ものである。このフィン10は一枚のフィンに放熱フィン
10a,吸熱フィン10b,および連結部10cを形成し、連結部1
0cが周枠７を貫通するようにインサートして一体モール
ドされている。さらに第４図の実施例は、パッケージの
蓋８に対し、第２図，第３図の実施例と同様にフィン10
を設けたものであり、いずれの実施例でもパッケージの
内方に突出した吸熱フィン10bがパッケージ内に充填し
た樹脂（第１図参照）と接している。これにより第１図
の実施例と同等な放熱効果が得られる。なお、第４図の
応用例としてフィン10をモジュールの外部接続リードと
兼用させることも可能である。
また、第５図は例えばアルミダイキャスト品のように
金属製ケースとして作られたパッケージ５に対する実施
例であり、パッケージ５の底面には第１図における放熱
フィンと同様に外方に突出する放熱フィン5aを、また内
面側には周面に沿ってパッケージ内に突出する多数条の
吸熱フィン5bをパッケージ５と一体に形成したものであ
る。なお、金属製ケースのパッケージと比べて放熱性能
が多少低くなるが、樹脂製ケースとしてのパッケージに
対しても、第５図と同様に内外に突出する吸熱，放熱フ
ィンをパッケージと同じ材料で一体成形することによ
り、フィンなしのパッケージと比べて放熱性を改善でき
る。
金属製ケースとして作られたパッケージ５に対する実施
例であり、パッケージ５の底面には第１図における放熱
フィンと同様に外方に突出する放熱フィン5aを、また内
面側には周面に沿ってパッケージ内に突出する多数条の
吸熱フィン5bをパッケージ５と一体に形成したものであ
る。なお、金属製ケースのパッケージと比べて放熱性能
が多少低くなるが、樹脂製ケースとしてのパッケージに
対しても、第５図と同様に内外に突出する吸熱，放熱フ
ィンをパッケージと同じ材料で一体成形することによ
り、フィンなしのパッケージと比べて放熱性を改善でき
る。
本考案による半導体装置は、以上述べたように構成さ
れているので、次記の効果を奏する。
れているので、次記の効果を奏する。
（１）ヒートシンクを兼ねた金属製の底板の他に、パッ
ケージ内に充填した高伝熱性の樹脂と、パッケージより
内外に突出するよう設けた吸熱，放熱フィンとの組合せ
により半導体装置の放熱性が従来の構造と比べて大幅に
向上する。
ケージ内に充填した高伝熱性の樹脂と、パッケージより
内外に突出するよう設けた吸熱，放熱フィンとの組合せ
により半導体装置の放熱性が従来の構造と比べて大幅に
向上する。
（２）したがってパワーハイブリッドICなど、出力の大
きな半導体装置に対する信頼性の向上が図れる。
きな半導体装置に対する信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】 第１図ないし第５図は本考案実施例の構成図、第６図，
第７図は従来における半導体装置の構成断面図である。
図において、 1:モジュール、5:パッケージ、6:底板、7:周枠、8:蓋、
9:充填樹脂、10:フィン、5a,6a,10a:放熱フィン、5b,6
b,10b:吸熱フィン。
第７図は従来における半導体装置の構成断面図である。
図において、 1:モジュール、5:パッケージ、6:底板、7:周枠、8:蓋、
9:充填樹脂、10:フィン、5a,6a,10a:放熱フィン、5b,6
b,10b:吸熱フィン。
Claims (1)
- 【請求項１】金属製の底板上に回路素子を実装した基板
を固着し、周枠，蓋および前記底板にてパッケージを形
成してなるものにおいて、前記パッケージの内部に熱伝
導率が２×10-3〜５×10-3cal/cm.sec.℃のシリコーン
樹脂を充填するとともに、パッケージに対してその壁面
より内外に突出する吸熱，放熱フィンを設けたことを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989040167U JP2518775Y2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989040167U JP2518775Y2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02131350U JPH02131350U (ja) | 1990-10-31 |
| JP2518775Y2 true JP2518775Y2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=31549724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989040167U Expired - Lifetime JP2518775Y2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518775Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10110948A1 (de) * | 2001-03-07 | 2002-09-19 | Siemens Ag | Mechatronische Getriebesteuerung |
| US8869775B2 (en) | 2010-02-09 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Fuel supply apparatus |
| JP6138500B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2017-05-31 | 株式会社 日立パワーデバイス | パワー半導体装置 |
| WO2015198411A1 (ja) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | 株式会社日立製作所 | パワーモジュール装置、電力変換装置およびパワーモジュール装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144450Y2 (ja) * | 1981-03-20 | 1986-12-15 | ||
| JPS6420740U (ja) * | 1987-07-29 | 1989-02-01 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1989040167U patent/JP2518775Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02131350U (ja) | 1990-10-31 |
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